EP0226140A2 - Method and apparatus for the combustion of solid fuels in a circulating fluidized bed - Google Patents

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EP0226140A2
EP0226140A2 EP86116899A EP86116899A EP0226140A2 EP 0226140 A2 EP0226140 A2 EP 0226140A2 EP 86116899 A EP86116899 A EP 86116899A EP 86116899 A EP86116899 A EP 86116899A EP 0226140 A2 EP0226140 A2 EP 0226140A2
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EP
European Patent Office
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ash
fluidized bed
reactor
bed reactor
combustion
Prior art date
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Withdrawn
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EP86116899A
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German (de)
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EP0226140A3 (en
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Günter Dipl.-Ing. Reichert
Franz Dipl.-Ing. Thelen
Wolfgang Dr.-Ing. Benesch
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Steag GmbH
Original Assignee
Steag GmbH
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Publication date
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Publication of EP0226140A3 publication Critical patent/EP0226140A3/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
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    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23C10/30Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus for controlling the level of the bed or the amount of material in the bed
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00Treatment devices
    • F23J2219/10Catalytic reduction devices

Definitions

  • this object is achieved in that at least a portion of the separated ash is returned to the fluidized bed reactor at a temperature in the range between 20 and 250 ° C., the temperature in the fluidized bed reactor is measured at at least one point and the at least one recycled ash portion is dependent is controlled by the temperature measured in the fluidized bed reactor.
  • the device according to the invention for performing this method is defined in claim 11.
  • the invention eliminates the hot gas cyclones and furnace bores necessary in known processes, and on the one hand the fluidized bed coolers specially used to cool the ashes are superfluous, and on the other hand, proven and cheap shell boilers can be used even in the low power range below 50 MW th .
  • a large water chamber flue tube boiler or a water tube boiler can be installed directly downstream of the actual fluidized bed reactor, for example directly on top.
  • the majority of the returned ash is obtained from a dust separation system downstream of the cooling surfaces, i.e. in the cold part of the plant.
  • the amount of ash recovered and recycled from the dust separators can be easily regulated so that the optimum temperatures in the fluidized bed for combustion and pollutant reduction are maintained.
  • An essential prerequisite for problem-free regulation of the optimal temperatures by returning cold ashes is that the fire or reactor space remains completely or at least predominantly uncooled.
  • a further development of the invention provides that the separated ash is temporarily stored and one of the Amount of ash dependent on fuel quality is stored out of the intermediate store and returned to the fluidized bed reactor.
  • the flue gas leaves the uncooled fluidized-bed chamber 2 essentially without deflection, flows inside a flue gas cooler 6 designed as a large-volume smoke-tube boiler or water-tube boiler, initially vertically upwards, and only gives a first part of its heat outside the fluidized-bed chamber 2 Cooling surfaces 8 from.
  • a flue gas cooler 6 designed as a large-volume smoke-tube boiler or water-tube boiler, initially vertically upwards, and only gives a first part of its heat outside the fluidized-bed chamber 2 Cooling surfaces 8 from.
  • a downstream pipe bend or the like serving as a flue gas deflector 12.
  • the flue gas is subsequently deflected by 180 ° and then flows vertically downwards again through a second stage of the flue gas cooler 6, whereby it emits a further part of its heat to cooling surfaces 9.
  • the flue gas leaving the flue gas cooler 6 arrives in a falling stream in a dust separator 14 which e.g. is designed as an electrical or bag filter and its flue gas contact surfaces 6 can have a coating of catalytically active material for additional separation of pollutants.
  • a dust separator 14 which e.g. is designed as an electrical or bag filter and its flue gas contact surfaces 6 can have a coating of catalytically active material for additional separation of pollutants.
  • the amount of ash removed from the conveyor system 24 is regulated in the invention as a function of the temperature in the combustion chamber 2.
  • the temperature in the combustion chamber is measured via at least one temperature sensor 26, the temperature measurement value is fed to a controller or processor 27 and with a predetermined one Setpoint compared.
  • the setpoint input is shown schematically by line 28.
  • the setpoint can be entered manually or according to a sequence program.
  • the processor output signal controls the dosing device 30 and thus the returned amount of relatively cold ash via a line 40.
  • the metering device 30 is set so that preferably 0.5 to 3 kg ash / s per MW of combustion output are returned to the combustion chamber 2.
  • the described system for controlling the ash return works in principle as follows: If the combustion chamber temperature (26) rises above the setpoint (28) for any reason, the amount of ash flow returned from the dust separation system is increased. This recycled ash, which has already been discharged from the combustion chamber at least once, is so fine that when it is supplied again to the combustion chamber, it leaves it again, whereby it can absorb heat and transport it from the combustion chamber to the cooling surfaces. As a result, the furnace temperature drops.
  • a flue gas deflector 13 is arranged in the flow direction of the flue gas between the flue gas cooler 6 and the dust separator 14 in the modified combustion system according to FIG 21 has.
  • Ash stored in the hopper 17, metered by a metering device 31 can be discharged through the line 21 into the conveyor system 24 designed as a collecting line.
  • the dust separator 14 shown in FIG. 2 has two separating funnels 16 with associated separating lines 20 which feed partial quantities of ash into the conveyor system 24 via metering devices 30a and 30b.
  • the metering devices 30a and 30b can preferably be controlled by the processor 27 via separate signal paths 40a and 40b.
  • the metering device 31 is controlled via a control line 44.
  • the volume of the total ash supply available on the cold side of the combustion circuit increases, so that greater fluctuations in the heat load can be compensated for by better metering of the ash quantities and different ash temperatures.
  • ashes of different grain sizes are available, which can be used as an additional control variable due to their different time in the combustion chamber.
  • the temperature of the ashes drawn off via the lines 20 from the separating funnels 16 is approximately 100 ° C. to 250 ° C., while the temperature of the ashes from the deflection 13 can be higher.
  • a metering device 32 is arranged, which can be controlled by the processor 27 via a line 42 with a control signal for setting the flow rate.
  • the flue gas after leaving the fluidized bed reactor 1 and before entering the cooler 7, a deflection 13 ', which is equipped with a separating funnel 18 and an ash return line 22.
  • the flue gas gives off a first part of its heat to cooling surfaces 10 in the initially falling stream.
  • a flue gas deflector 13 ' At the lower end of the flue gas cooler 7, a flue gas deflector 13 'is arranged, in which the flue gas is deflected by approximately 180 °, so that it subsequently releases a further part of its sensible heat to cooling surfaces 11 of the flue gas cooler 7 in the now increasing gas flow, whereupon it follows further deflection, flows through a dust separator 14 corresponding to FIG. 2.
  • a further separating funnel 19 with ash return line 23, metering device 33 and control line 43 is assigned to the flue gas deflection 13 ⁇ .

Abstract

In a method for the combustion of solid fuels in a fluidised-bed reactor (1) with a circulating fluidised bed, the combustion gas discharge being influenced by the supply of air in a number of stages and at different heights of the fluidised-bed reactor, and ash removed from the fluidised-bed reactor being separated and conducted back into the fluidised-bed reactor, optimum combustion conditions over a wide load range, in particular for outputs below 50 MWth, are achieved simply in that separated ash is conducted back into the fluidised-bed reactor at a temperature in the range between 20 and 250 DEG C and at the same time the quantity of the ash flow conducted back is regulated depending on the combustion chamber temperature. This is preferably carried out by an uncooled combustion chamber (2), a flue gas cooler (6; 7), which is flowed through vertically, has cooling surfaces (8, 9, 10, 11) and diverts the flue gas at least once, and a filtering dust separator (14), which are arranged one behind another, and an ash return line (24) leading from the dust separator (14) to the reactor chamber (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von festen Brennstoffen in einem Wirbelschichtreaktor mit zirkulierender Wirbelschicht, wobei der Verbrennungsablauf durch Zuführen von sauerstoffhaltigem Gas, insbesondere von Luft, in wenigstens zwei Stufen und in unterschiedlichen Höhen des Wirbelschicht­reaktors beeinflußt wird, Verbrennungswärme über Kühlflächen abgeführt wird, Verbrennungsprodukte, enthaltend Asche und Abgas, aus dem Wirbelschichtreaktor ausgetragen, Asche aus den Verbrennungsprodukten abgeschieden und nachfolgend in den Wirbelschichtreaktor wenigstens teilweise zurückgeführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchfüh­rung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for burning solid fuels in a fluidized bed reactor with a circulating fluidized bed, the combustion process being influenced by supplying oxygen-containing gas, in particular air, in at least two stages and at different heights of the fluidized bed reactor, combustion heat being dissipated via cooling surfaces, combustion products , containing ash and exhaust gas, discharged from the fluidized bed reactor, ash separated from the combustion products and subsequently at least partially returned to the fluidized bed reactor. The invention further relates to a device for performing this method.

Zur Zeit gibt es zwei grundlegende Verfahren zum Verbrennen kohlenstoffhaltiger Materialien in der Schwebe unter Abführen von Verbrennungswärme durch Kühlflächen: (1) Die Wirbel­schichtfeuerung mit "stationärer" Wirbelschicht, bei der eine vergleichsweise dichte, das Wirbelbett bildende "Schicht" durch einen deutlichen Dichtesprung vom darüberliegenden, praktisch feststofffreien Gasraum getrennt ist, und (2) das Arbeiten mit einer "zirkulierenden" Wirbelschicht, bei dem der aus dem Wirbelschichtreaktor ausgetragene Feststoff in einem Abscheider vom Rauchgas getrennt und vollständig über eine Rückführleitung in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt wird, während überschüssiger Feststoff abgezogen wird. Mit der stationären Wirbelschicht sind in den meisten Fällen die heu­tigen Auflagen zur Reinhaltung der Luft nicht mehr einhaltbar. Bekannte, hinsichtlich der Reinhaltung der Luft an sich gün­stigere Verfahren mit zirkulierenden Wirbelschichten können bei wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nur im Leistungsbe­reich oberhalb von etwa 50 MWth eingesetzt werden.There are currently two basic methods for burning carbon-containing materials in suspension while removing combustion heat through cooling surfaces: (1) Fluidized-bed firing with a "stationary" fluidized bed, in which a comparatively dense "bed" forming the fluidized bed by a clear density jump from the overlying one , practically solid-free gas space is separated, and (2) working with a "circulating" fluidized bed, in which the solid discharged from the fluidized bed reactor is separated from the flue gas in a separator and is completely returned to the fluidized bed reactor via a return line, while excess solid is drawn off . With the stationary fluidized bed, today's requirements for keeping the air clean can no longer be met. Known processes with circulating fluidized beds, which are generally cheaper in terms of keeping the air clean, can only be used in economically justifiable expenditure in the power range above about 50 MW th .

Aus dem Deutschen Patent 25 39 546 ist ein Verfahren zum Ver­brennen fester Brennstoffe in einer zirkulierenden Wirbel­schicht bekannt, bei dem die Anpassung an den jeweiligen Lei­stungsbedarf dadurch erfolgt, daß die Kühlflächen zumindest im Reaktorraum und gegebenenfalls auch in einem nachgeordneten Fließbettkühler angeordnet sind. Zwecks Beeinflussung des Wärmeüberganges wird an die Kühlflächen oberhalb einer Sekun­därgaszuführung eine mittlere Suspensionsdichte von 15-100 kg/m³ durch Einstellen der Fluidisierungs- und Sekundärgas­menge geschaffen und die Verbrennungswärme überwiegend mittels der oberhalb des Sekundärgaszuführung innerhalb des freien Reaktorraumes befindlichen Kühlflächen abgeführt. Durch diese Verfahrensweise sollen (a) eine für zirkulierende Wir­belschichten charakteristische Temperaturkonstanz im gesamten Zirkulationssystem, (b) eine gleichmäßige Verbrennung bei geringer Stickoxidentwicklung und (c) eine rasche und gute Verteilung des eingetragenen kohlenstoffhaltigen Materials erreicht werden. Die Anpassung an schwankenden Leistungsbedarf geschieht durch Regelung der Verbrennungsleistung über die Suspensionsdichte im oberen Reaktorabschnitt, und zwar durch Änderung der Fluidisierungs- und Sekundärgasmengen.From the German patent 25 39 546 a method for burning solid fuels in a circulating fluidized bed is known, in which the adaptation to the respective power requirement takes place in that the cooling surfaces at least in Reactor room and optionally also in a downstream fluid bed cooler. In order to influence the heat transfer to the cooling surfaces above a secondary gas supply, an average suspension density of 15-100 kg / m³ is created by adjusting the amount of fluidization and secondary gas and the heat of combustion is dissipated predominantly by means of the cooling surfaces located above the secondary gas supply within the free reactor space. This procedure is intended to achieve (a) a temperature constancy which is characteristic of circulating fluidized beds in the entire circulation system, (b) uniform combustion with little nitrogen oxide evolution and (c) rapid and good distribution of the carbon-containing material introduced. The adaptation to fluctuating power requirements takes place by regulating the combustion output via the suspension density in the upper reactor section, specifically by changing the amounts of fluidization and secondary gas.

Eine großtechnische Anwendung der zirkulierenden Wirbelschicht als Mittel zur Verbrennung fester Brennstoffe konnte für den Leistungsbereich unterhalb von etwa 50 MWth bisher nicht realisiert werden, da der erforderliche Umgang mit heißer, zu rezirkulierender Asche zu aufwendig erschien, eine für Klein­anlagen verhältnismäßig aufwendige Feuerraumkühlung notwendig ist und bewährte einfache Heizflächensysteme, wie Großwasser­raum- oder Steilrohr-Kessel o.ä. nicht eingesetzt werden konn­ten; schließlich waren auch der regelungstechnische Aufwand und die Anforderungen an das Betriebspersonal relativ hoch.A large-scale application of the circulating fluidized bed as a means of burning solid fuels has so far not been possible for the power range below about 50 MW th , since the required handling of hot ashes to be recirculated appeared too complex, a relatively complex combustion chamber cooling is necessary for small plants and proven simple heating surface systems, such as large water room or steep tube boilers or similar could not be used; after all, the control effort and the demands on the operating personnel were also relatively high.

Davon ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens zu schaffen, denen die vorer­wähnten Nachteile nicht anhaften und mit denen sich optimale Verbrennungsbedingungen in einem erweiterten Leistungsbereich, insbesondere unterhalb von etwa 50 MWth mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand einstellen lassen.Proceeding from this, the invention has for its object to provide the method of the type mentioned and an apparatus for performing this method, which do not have the aforementioned disadvantages and with which optimal combustion conditions in an extended performance range, in particular below about 50 MW th with economically justifiable effort.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eine Teilmenge der abgeschiedenen Asche bei einer Temperatur im Bereich zwischen 20 und 250°C in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt, die Temperatur im Wirbel­schichtreaktor an wenigstens einer Stelle gemessen und die wenigstens eine rückgeführte Asche-Teilmenge in Abhängigkeit von der im Wirbelschichtreaktor gemessenen Temperatur geregelt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ist im Anspruch 11 definiert.In procedural terms, this object is achieved in that at least a portion of the separated ash is returned to the fluidized bed reactor at a temperature in the range between 20 and 250 ° C., the temperature in the fluidized bed reactor is measured at at least one point and the at least one recycled ash portion is dependent is controlled by the temperature measured in the fluidized bed reactor. The device according to the invention for performing this method is defined in claim 11.

Durch die Erfindung entfallen die bei bekannten Verfahren notwendigen Heißgaszyklone und Feuerraumberohrungen, und es werden einerseits die zur Kühlung der Asche speziell einge­setzten Fließbettkühler überflüssig, und andererseits können selbst im niedrigen Leistungsbereich unterhalb von 50 MWth bewährte und billige Großwasserraumkessel eingesetzt werden. Ein Großwasserraum-Rauchrohrkessel oder ein Wasserrohrkessel kann dem eigentlichen Wirbelschichtreaktor unmittelbar nachge­schaltet, beispielsweise direkt aufgesetzt werden.The invention eliminates the hot gas cyclones and furnace bores necessary in known processes, and on the one hand the fluidized bed coolers specially used to cool the ashes are superfluous, and on the other hand, proven and cheap shell boilers can be used even in the low power range below 50 MW th . A large water chamber flue tube boiler or a water tube boiler can be installed directly downstream of the actual fluidized bed reactor, for example directly on top.

Der überwiegende Teil der zurückgeführten Asche wird aus einem den Kühlflächen nachgeschalteten, also im kalten Teil der Anlage angeordneten Staubabscheidesystem gewonnen. Die aus den Staubabscheidern gewonnene und rückgeführte Aschemenge läßt sich problemlos so regeln, daß die für die Verbrennung und Schadstoffreduzierung optimalen Temperaturen im Wirbelbett aufrechterhalten werden. Eine wesentliche Voraussetzung für eine problemlose Regelung der optimalen Temperaturen durch Rückführung kalter Asche liegt darin, daß der Feuer- bzw. Reaktorraum ganz oder zumindest überwiegend ungekühlt bleibt.The majority of the returned ash is obtained from a dust separation system downstream of the cooling surfaces, i.e. in the cold part of the plant. The amount of ash recovered and recycled from the dust separators can be easily regulated so that the optimum temperatures in the fluidized bed for combustion and pollutant reduction are maintained. An essential prerequisite for problem-free regulation of the optimal temperatures by returning cold ashes is that the fire or reactor space remains completely or at least predominantly uncooled.

Um die optimalen Verbrennungsbedingungen über einen großen Lastbereich insbesondere unterhalb von 50 Mwth und bei Ein­satz fester Brennstoffe in einem breiten Qualitätsbereich, einschließlich Ballastfeinkohle und Abfallbrennstoffen, leich­ter einstellen zu können, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die abgeschiedene Asche zwischengespeichert und eine von der Brennstoffbeschaffenheit abhängige Aschemenge aus dem Zwischenspeicher ausgespeichert und in den Wirbel­schichtreaktor zurückgeführt wird.In order to be able to more easily adjust the optimal combustion conditions over a large load range, in particular below 50 Mw th and when using solid fuels in a wide quality range, including ballast fine coal and waste fuels, a further development of the invention provides that the separated ash is temporarily stored and one of the Amount of ash dependent on fuel quality is stored out of the intermediate store and returned to the fluidized bed reactor.

Der aus dem Staubabscheidesystem zurückgeführte Teil der Asche hat bei Austritt aus dem Staubabscheidesystem eine Temperatur von weniger als 250°C. Der restliche Teil der zurückgeführten Asche kann sich auf höherer Temperatur, im Extremfall sogar auf Wirbelbettemperatur befinden, wenn er durch Umlenkung in einem heißen Teil des Kreislaufs anfällt. Durch mehrfache Umlenkungen und Abscheiden im kalten Teil des Systems steht Asche mit unterschiedlichen Temperaturen bzw. aus als Zwi­schenspeicher dienenden Vorratsbehältern zur Verfügung. Die Mengenanteile und Temperaturen der rückgeführten Asche können daher vorzugsweise im Rahmen einer automatischen Mengenrege­lung derart ausgewählt werden, daß die für die Verbrennung und Schadstoffminimierung optimalen Verbrennungstemperaturen ein­gehalten werden.The part of the ash returned from the dust separation system has a temperature of less than 250 ° C when it emerges from the dust separation system. The remaining part of the returned ash can be at a higher temperature, in extreme cases even at a fluidized bed temperature, if it is generated in a hot part of the circuit by deflection. As a result of multiple deflections and separation in the cold part of the system, ash with different temperatures or from storage containers serving as temporary storage is available. The proportions and temperatures of the recycled ash can therefore preferably be selected in the context of an automatic quantity control in such a way that the optimum combustion temperatures for the combustion and minimization of pollutants are maintained.

Die Rückführung der abgeschiedenen Asche zur Feuerung kann über eine offene oder eine geschlossene Rückführleitung, so u.a. auch pneumatisch oder mittels eines mechanischen Förde­rers erfolgen.The separated ashes can be returned to the furnace via an open or a closed return line, e.g. also be done pneumatically or by means of a mechanical conveyor.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehöri­gen Zeichnung, in der drei bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Verbrennungsanlage dargestellt sind.

  • Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Verbren­nungsanlage nach der Erfindung.
  • Fig. 1A ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1 durch den Reaktorraum mit Darstellung der Sekundärgaszuführung.
  • Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Verbren­nungsanlage ähnlich der jenigen gemäß Fig. 1 mit zusätzlichen Staubabscheidestufen.
  • Fig. 3 zeigt eine modifizierte Verbrennungsanlage nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
Further details, features and advantages of the invention result from the following description of the accompanying drawing, in which three preferred exemplary embodiments of an incineration plant according to the invention are shown.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an incinerator according to the invention.
  • FIG. 1A is a schematic sectional view along the line A - A in FIG. 1 through the reactor space, showing the secondary gas supply.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an incineration plant similar to that according to FIG. 1 with additional dust separation stages.
  • Fig. 3 shows a modified incinerator according to the invention in a schematic representation.

In Fig. 1 bis 3 sind alle gleichwirkenden Bauteile mit densel­ben Bezugsziffern versehen. In allen Ausführungsbeispielen ist ein mit keramischem Material, insbesondere durch Ausmauern ausgekleideter Wirbelschichtreaktor vorgesehen. Der Reaktor- ­oder Feuerraum 2 ist völlig frei von Kühlflächen und weist einen Anströmboden 3 für Wirbelgas und mindestens eine ober­halb des Anströmbodens 3 in den Feuerraum 2 mündende Sekundär­gasleitung 4 sowie eine Feststoffaufgabevorrichung 5 auf. Durch etwa tangentiale Sekundärgaseinführung in Richtung der Pfeile 4a in Fig. 1A in die Wirbelschicht wird ein Drall er­zeugt, der die Gas-Feststoff-Suspensionen in eine die Mischung fördernde Drehbewegung versetzt.1 to 3, all components having the same effect are provided with the same reference numbers. In all exemplary embodiments, a fluidized bed reactor is provided which is lined with ceramic material, in particular by lining. The reactor or combustion chamber 2 is completely free of cooling surfaces and has an inflow floor 3 for fluidizing gas and at least one secondary gas line 4 opening into the combustion chamber 2 above the inflow floor 3, and a solids feed device 5. A swirl is generated by the approximately tangential introduction of secondary gas in the direction of arrows 4a in FIG. 1A into the fluidized bed, which sets the gas-solid suspensions into a rotary movement promoting the mixture.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 verläßt das Rauchgas die ungekühlte Wirbelschichtkammer 2 im wesentlichen ohne Umlenkung, strömt innerhalb eines als Großwasserraum­-Rauchrohrkessel oder Wasserrohrkessel ausgebildeten Rauchgas­kühlers 6 zunächst senkrecht nach oben und gibt erst außerhalb der Wirbelschichtkammer 2 einen ersten Teil seiner Wärme an Kühlflächen 8 ab. Mittels eines nachgeordneten, als Rauchgas­umlenker 12 dienenden Rohrbogens o.dgl. wird das Rauchgas nachfolgend um 180° umgelenkt und strömt dann durch eine zwei­te Stufe des Rauchgaskühlers 6 wieder senkrecht nach unten, wobei es einen weiteren Teil seiner Wärme an Kühlflächen 9 abgibt.1 and 2, the flue gas leaves the uncooled fluidized-bed chamber 2 essentially without deflection, flows inside a flue gas cooler 6 designed as a large-volume smoke-tube boiler or water-tube boiler, initially vertically upwards, and only gives a first part of its heat outside the fluidized-bed chamber 2 Cooling surfaces 8 from. By means of a downstream pipe bend or the like serving as a flue gas deflector 12. the flue gas is subsequently deflected by 180 ° and then flows vertically downwards again through a second stage of the flue gas cooler 6, whereby it emits a further part of its heat to cooling surfaces 9.

Bei der in Fig. 1 dargestellten einfachsten Ausführungsform der Verbrennungsanlage gelangt das den Rauchgaskühler 6 ver­lassende Rauchgas in fallendem Strom in einen Staubabscheider 14, der z.B. als Elektro- oder Schlauch-Filter ausgebildet ist und dessen Rauchgasberührungsflächen 6 zur zusätzlichen Ab­scheidung von Schadstoffen eine Beschichtung aus katalytisch wirkendem Material aufweisen können.In the simplest embodiment of the incineration plant shown in Fig. 1, the flue gas leaving the flue gas cooler 6 arrives in a falling stream in a dust separator 14 which e.g. is designed as an electrical or bag filter and its flue gas contact surfaces 6 can have a coating of catalytically active material for additional separation of pollutants.

Das so gereinigte Rauchgas verläßt den Staubabscheider 14 über eine Rauchgasleitung 15, von der es unmittelbar in den Kamin gelangt. Der in dem Staubabscheider 14 insgesamt abgeschiede­ne, überwiegend aus Asche bestehende Feststoff sammelt sich in mindestens einem Abscheidetrichter 16, der vorzugsweise als Aschevorratsbehälter oder Zwischenspeicher ausgebildet ist. Die im Abscheidetrichter 16 zwischengespeicherte Asche hat durch Kühlung im Kühler 6 eine für den Eintrag in den Reaktor­raum geeignete Temperatur im Bereich unterhalb von 250°C er­reicht. Sie wird durch mindestens eine an den Abscheidetrich­ter 16 unten ansetzende Ascheabscheideleitung 20 und eine Dosiervorrichtung 30 einem mit der Feststoffaufgabevorichtung 5 verbundenen Fördersystem 24 aufgegeben, an dem auch ein Austrag 25 für Überschußasche vorgesehen ist. Der Rück­führleitung 24 können auch alle anderen der Feuerung zuzufüh­renden Materialien, nämlich die Brennstoffe und ggfs. Additive zur Schadstoffminderung, z.B. Kalk, aufgegeben werden. Diese Stoffe bilden gemeinsam innerhalb des Feuerraumes 2 des Wir­belschichtreaktors ein sogenanntes ausgedehntes Bett.The flue gas cleaned in this way leaves the dust separator 14 via a flue gas line 15, from which it goes directly into the chimney. The solid which is separated in the dust separator 14 and mainly consists of ash collects in at least one separating funnel 16, which is preferably designed as an ash storage container or intermediate store. The ash temporarily stored in the separating funnel 16 has reached a temperature in the range below 250 ° C. which is suitable for entry into the reactor space by cooling in the cooler 6. It is fed through at least one ash separation line 20 attached to the bottom of the separating funnel 16 and a metering device 30 to a conveyor system 24 connected to the solids feed device 5, on which a discharge 25 for excess ash is also provided. All other materials to be fed to the furnace, namely the fuels and possibly additives for reducing pollutants, for example lime, can also be fed into the return line 24. Together, these substances form a so-called extended bed within the combustion chamber 2 of the fluidized bed reactor.

Die dem Fördersystem 24 aufgegebene Menge an abgeschiedener Asche wird bei der Erfindung geregelt in Abhängigkeit von der Temperatur im Feuerraum 2. Zu diesem Zweck wird die Temperatur im Feuerraum über wenigstens einen Temperaturfühler 26 gemes­sen, der Temperaturmeßwert einem Regler oder Prozessor 27 zugeführt und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Die Sollwerteingabe ist schematisch durch die Leitung 28 darge­stellt. Der Sollwert kann von Hand oder nach einem Ablaufpro­gramm automatisch eingegeben werden. Das Prozessorausgangssi­gnal steuert über eine Leitung 40 die Dosiervorrichtung 30 und damit die rückgeführte Menge an relativ kalter Asche. Je nach Heizwert, Wärmebelastung der Verbrennungsanlage und Temperatur der rückgeführten Asche wird die Dosiervorrichtung 30 so ein­gestellt, daß vorzugsweise 0,5 bis 3 kg Asche/s pro MW Feue­rungsleistung in den Feuerraum 2 rückgeführt werden.The amount of ash removed from the conveyor system 24 is regulated in the invention as a function of the temperature in the combustion chamber 2. For this purpose, the temperature in the combustion chamber is measured via at least one temperature sensor 26, the temperature measurement value is fed to a controller or processor 27 and with a predetermined one Setpoint compared. The setpoint input is shown schematically by line 28. The setpoint can be entered manually or according to a sequence program. The processor output signal controls the dosing device 30 and thus the returned amount of relatively cold ash via a line 40. Depending on the calorific value, heat load of the incineration plant and temperature of the returned ash, the metering device 30 is set so that preferably 0.5 to 3 kg ash / s per MW of combustion output are returned to the combustion chamber 2.

Das beschriebene System zur Regelung der Ascherückführung arbeitet prinzipiell wie folgt: Steigt die Feuerraumtemperatur (26) aus irgendwelchen Gründen über den Sollwert (28), so wird die Menge des aus dem Staubabscheidesystem rückgeführten Aschestromes gesteigert. Diese rückgeführte Asche, die schon mindestens einmal aus dem Feuerraum ausgetragen wurde, ist so fein, daß sie bei erneuter Zufuhr zum Feuerraum denselben wieder verläßt, wobei sie Wärme aufnehmen und aus dem Feuer­raum zu den Kühlflächen transportieren kann. Als Folge davon sinkt die Feuerraumtemperatur.The described system for controlling the ash return works in principle as follows: If the combustion chamber temperature (26) rises above the setpoint (28) for any reason, the amount of ash flow returned from the dust separation system is increased. This recycled ash, which has already been discharged from the combustion chamber at least once, is so fine that when it is supplied again to the combustion chamber, it leaves it again, whereby it can absorb heat and transport it from the combustion chamber to the cooling surfaces. As a result, the furnace temperature drops.

Soll die Feuerraumtemperatur erhöht werden, dann wird die rückgeführte Aschemenge entsprechend gedrosselt. Eine Schwan­kung der Feuerraumtemperatur im Bereich von 850 ± 70°C er­scheint für das Verfahren unbedenklich. Dies entspricht einer Schwankung in der rückgeführten Aschemenge von ± 10 %, die von der Regelung nicht ausgeglichen werden muß.If the combustion chamber temperature is to be increased, the amount of ash returned is reduced accordingly. A fluctuation in the combustion chamber temperature in the range of 850 ± 70 ° C appears to be harmless for the process. This corresponds to a fluctuation in the returned ash quantity of ± 10%, which does not have to be compensated for by the control.

Im Unterschied zur Fig. 1 ist bei der abgewandelten Verbren­nungsanlage gemäß Fig. 2 in Strömungsrichtung des Rauchgases zwischen dem Rauchgaskühler 6 und dem Staubabscheider 14 eine Rauchgasumlenkung 13 angeordnet, die den fallenden Rauchgas­strom nach oben umlenkt und in ihrem unteren Bereich einen Abscheidetrichter 17 mit nachgeordneter Ascheabscheideleitung 21 aufweist. Durch die Leitung 21 kann im Trichter 17 gespei­cherte Asche, dosiert durch eine Dosiervorrichtung 31, in das als Sammelleitung ausgebildete Fördersystem 24 abgegeben wer­den. Der in Fig. 2 gezeigte Staubabscheider 14 hat zwei Ab­scheidetrichter 16 mit zugehörigen Abscheideleitungen 20, die über Dosiervorrichtungen 30a und 30b Ascheteilmengen in das Fördersystem 24 leiten. Die Dosiervorrichtungen 30a und 30b sind vom Prozessor 27 vorzugsweise über getrennte Signalwege 40a und 40b steuerbar. Die Dosiervorrichtung 31 wird über eine Steuerleitung 44 gesteuert. Mit den zusätzlichen Abscheide­trichtern erhöht sich das Volumen des ingesamt verfügbaren Aschevorrats auf der kalten Seite des Verbrennungskreislaufs, so daß stärkere Schwankungen der Wärmebelastung durch bessere Dosierung der Aschemengen und unterschiedliche Aschetemperatu­ren kompensiert werden können. Außerdem steht so Asche unter­schiedlicher Körnung zur Verfügung, die, bedingt durch ihre unterschiedliche Aufenthaltszeit im Feuerraum, als zusätzliche Regelgröße herangezogen werden kann. Die Temperatur der über die Leitungen 20 aus den Abscheidetrichtern 16 abgezogenen Asche beträgt etwa 100°C bis 250°C, während die Temperatur der Asche aus der Umlenkung 13 höher liegen kann.In contrast to FIG. 1, a flue gas deflector 13 is arranged in the flow direction of the flue gas between the flue gas cooler 6 and the dust separator 14 in the modified combustion system according to FIG 21 has. Ash stored in the hopper 17, metered by a metering device 31, can be discharged through the line 21 into the conveyor system 24 designed as a collecting line. The dust separator 14 shown in FIG. 2 has two separating funnels 16 with associated separating lines 20 which feed partial quantities of ash into the conveyor system 24 via metering devices 30a and 30b. The metering devices 30a and 30b can preferably be controlled by the processor 27 via separate signal paths 40a and 40b. The metering device 31 is controlled via a control line 44. With the additional separating funnels, the volume of the total ash supply available on the cold side of the combustion circuit increases, so that greater fluctuations in the heat load can be compensated for by better metering of the ash quantities and different ash temperatures. In addition, ashes of different grain sizes are available, which can be used as an additional control variable due to their different time in the combustion chamber. The temperature of the ashes drawn off via the lines 20 from the separating funnels 16 is approximately 100 ° C. to 250 ° C., while the temperature of the ashes from the deflection 13 can be higher.

In der Ascherückführleitung 22 für ungekühlte, also heiße Asche ist ebenso wie in den anderen Rückführleitungen eine Dosiervorrichtung 32 angeordnet, die vom Prozessor 27 über eine Leitung 42 mit einem Steuersignal zur Einstellung des Mengenstroms steuerbar ist.In the ash return line 22 for uncooled, ie hot, ashes, as in the other return lines, a metering device 32 is arranged, which can be controlled by the processor 27 via a line 42 with a control signal for setting the flow rate.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 passiert das Rauchgas nach Verlassen des Wirbelschichtreaktors 1 und vor Eintritt in den Kühler 7, eine Umlenkung 13′, die mit einem Abscheide­trichter 18 und einer Ascherückführleitung 22 ausgestattet ist. Im Rauchgaskühler 7 gibt das Rauchgas im zunächst fallen­den Strom einen ersten Teil seiner Wärme an Kühlflächen 10 ab. Am unteren Ende des Rauchgaskühlers 7 ist eine Rauchgasumlen­kung 13˝ angeordnet, in der das Rauchgas um etwa 180° umge­lenkt wird, so daß es nachfolgend im nunmehr steigenden Gas­strom einen weiteren Teil seiner fühlbaren Wärme an Kühlflä­chen 11 des Rauchgaskühlers 7 abgibt, worauf es, nach weiterer Umlenkung, einen der Fig. 2 entsprechenden Staubabscheider 14 durchströmt.In the embodiment shown in FIG. 3, the flue gas after leaving the fluidized bed reactor 1 and before entering the cooler 7, a deflection 13 ', which is equipped with a separating funnel 18 and an ash return line 22. In the flue gas cooler 7, the flue gas gives off a first part of its heat to cooling surfaces 10 in the initially falling stream. At the lower end of the flue gas cooler 7, a flue gas deflector 13 'is arranged, in which the flue gas is deflected by approximately 180 °, so that it subsequently releases a further part of its sensible heat to cooling surfaces 11 of the flue gas cooler 7 in the now increasing gas flow, whereupon it follows further deflection, flows through a dust separator 14 corresponding to FIG. 2.

Der Rauchgasumlenkung 13˝ ist ein weiterer Abscheidetrichter 19 mit Ascherückführleitung 23, Dosiervorrichtung 33 und Steu­erleitung 43 zugeordnet.A further separating funnel 19 with ash return line 23, metering device 33 and control line 43 is assigned to the flue gas deflection 13˝.

Die Ascheabscheideleitungen 20, 22 und 23 münden in das (Rück) Fördersystem 24, wobei die Temperatur der Asche in den Ab­scheideleitungen 20 (kalte Seite) etwa 100°C bis 250°C, in der Ascheabscheideleitung 23 etwa 400°C bis 600°C und in der Ascheabscheideleitung 22 etwa 700°C bis 850°C beträgt. Der Prozessor 27 ist so programmiert, daß er die Dosiervorrichtun­gen 30-33 für dosierten Ascheabzug durch die einzelnen Asche­abscheideleitungen zur Aufrechterhaltung der Feuerraumtempera­tur in einen gewünschten Solltemperaturbereich steuert.The ash separation lines 20, 22 and 23 open into the (return) conveyor system 24, the temperature of the ash in the separation lines 20 (cold side) approximately 100 ° C. to 250 ° C., in the ash separation line 23 approximately 400 ° C. to 600 ° C. and in the ash separation line 22 is about 700 ° C to 850 ° C. The processor 27 is programmed to control the dosing devices 30-33 for dosed ash removal through the individual ash removal lines to maintain the furnace temperature in a desired target temperature range.

In allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Temperatur in der Wirbelschicht auf etwa 850°C ± 70°C gehal­ten. Vorzugsweise kalte Asche (im Temperaturbereich zwischen 20 und 250°C) wird durch Rückführung aus stets vorhandenen Staubabscheidern 14 und Umlenkern, z.B. 17, in einer der Feu­ erungsleistung entsprechenden Menge zurückgeführt. Die Feuer- ­bzw. Reaktorkammer 2 ist stets ungekühlt, d.h. ohne Wärme­tauscheinbauten.In all of the exemplary embodiments described above, the temperature in the fluidized bed is kept at approximately 850 ° C. ± 70 ° C. Cold ash (in the temperature range between 20 and 250 ° C.) is preferably returned to one of the fires by returning dust separators 14 and deflectors, for example 17, which are always present corresponding output. The fire or reactor chamber 2 is always uncooled, that is, without heat exchange internals.

Claims (17)

1. Verfahren zum Verbrennen von festen Brennstoffen in einem Wirbelschichtreaktor mit zirkulierender Wirbelschicht, wobei der Verbrennungsablauf durch Zuführen von sauerstoffhaltigem Gas, insbesondere von Luft, in wenigstens zwei Stufen und in unterschiedlichen Höhen des Wirbelschichtreaktors beeinflußt wird, Verbrennungswärme über Kühlflächen abgeführt wird, Ver­brennungsprodukte, enthaltend Asche und Abgas, aus dem Wirbel­schichtreaktor ausgetragen, Asche aus den Verbrennungsproduk­ten abgeschieden und nachfolgend in den Wirbelschichtreaktor wenigstens teilweise zurückgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Teilmenge der abgeschiedenen Asche bei einer Temperatur im Bereich zwischen 20 und 250°C in den Wir­belschichtreaktor zurückgeführt, die Temperatur im Wirbel­schichtreaktor an wenigstens einer Stelle gemessen und die wenigstens eine rückgeführte Asche-Teilmenge in Abhängigkeit von der im Wirbelschichtreaktor gemessenen Temperatur geregelt wird.
1. A method for burning solid fuels in a fluidized bed reactor with a circulating fluidized bed, the combustion process being influenced by supplying oxygen-containing gas, in particular air, in at least two stages and at different heights of the fluidized bed reactor, combustion heat being dissipated via cooling surfaces, containing combustion products Ash and exhaust gas, discharged from the fluidized bed reactor, ash separated from the combustion products and subsequently at least partially returned to the fluidized bed reactor,
characterized by
that at least a portion of the separated ash is returned to the fluidized bed reactor at a temperature in the range between 20 and 250 ° C, the temperature in the fluidized bed reactor is measured at at least one point and the at least one recycled ash portion is regulated as a function of the temperature measured in the fluidized bed reactor .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Wirbelschichtreaktor erzeugte Wärme erst außerhalb des Feuerraums in einem nachgeschalteten Kühlsystem aus den Asche enthaltenden Verbrennungsprodukten abgezogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the heat generated in the fluidized bed reactor is drawn off outside the combustion chamber in a downstream cooling system from the ash-containing combustion products. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Teilmenge der in den Verbrennungsprodukten abgeführten Asche nach einem ersten Kühlschritt durch wenig­stens ein nachgeschaltetes Staubabscheidesystem abgeschieden wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least a portion of the ash removed in the combustion products is separated after a first cooling step by at least one downstream dust separation system. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß die abgeschiedene Asche in wenigstens einem Zwischenspeicher zwischengespeichert wird und daß wenigstens eine Teilmenge dem Zwischenspeicher dosiert entnommen und in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt wird, um die Feuerraum­temperatur bei unterschiedlichen Belastungen regeln zu kön­nen.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the separated ash is temporarily stored in at least one intermediate store and that at least a partial amount is metered from the intermediate store and in the fluidized bed reactor is returned in order to be able to regulate the combustion chamber temperature under different loads. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß die in den Wirbelschichtreaktor zurückzufüh­rende Teilmenge der Asche mit anderen festen Eintragsstoffen, insbesondere wenigstens einer weiteren Asche-Teilmenge, festen Brennstoffen, Additiven zur Schadstoffminderung und/oder Mi­schungen aus den vorgenannten Stoffen, gemischt und danach über einen gemeinsamen Eintrag in den Wirbelschichtreaktor eingeleitet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the portion of the ash to be returned to the fluidized bed reactor with other solid feedstocks, in particular at least one further ash portion, solid fuels, additives for reducing pollutants and / or mixtures of the aforementioned substances , mixed and then introduced into the fluidized bed reactor via a common entry. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß die ausgetragene Asche enthaltenden Verbren­nungsprodukte entlang eines Strömungsweges im Kühlsystem we­nigstens einmal umgelenkt werden und daß nach der Umlenkung wenigstens eine Asche-Teilmenge aus den Verbrennungsprodukten abgeschieden wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the combustion products containing ash discharged are deflected at least once along a flow path in the cooling system and that at least one partial ash quantity is separated from the combustion products after the deflection. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß mehrere Asche-Teilmengen mit unterschiedli­chen Aschetemperaturen in den Wirbelschichtreaktor eingeführt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that several ash subsets with different ash temperatures are introduced into the fluidized bed reactor. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­kennzeichnet, daß die wenigstens eine rückgeführte Teilmenge der Asche in Abhängigkeit von der Feuerraumtemperatur derart geregelt wird, daß die Feuerraumtemperatur in einem für die Verbrennungsbedingungen der Brennstoffe günstigen Temperatur­bereich gehalten wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one recirculated portion of the ash is controlled in dependence on the furnace temperature such that the furnace temperature is kept in a temperature range favorable for the combustion conditions of the fuels. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß wenigstens ein Meßwert der Feuerraumtempera­ tur in Prozessormittel eingegeben und ein Sollbereich der Feuerraumtemperatur in den Prozessormitteln vorgegeben wird, daß der wenigstens eine Meßwert mit dem vorgegebenen Sollbe­reich verglichen wird und daß wenigstens ein Steuersignal zur Änderung des Mengenstroms der wenigstens einen, in den Feuer­raum zurückgeführten Asche-Teilmenge entwickelt wird, wenn die gemessene Feuerraumtemperatur außerhalb des vorgegebenen Soll­bereichs liegt, um die Feuerraumtemperatur auf den Sollbereich zurückzustellen.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that at least one measured value of the furnace temperature entered into processor means and a target range of the furnace temperature is specified in the processor means, that the at least one measured value is compared with the predetermined target range and that at least one control signal for changing the flow rate of the at least one partial ash quantity returned to the furnace is developed if the measured furnace temperature is outside the specified target range in order to reset the furnace temperature to the target range. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollbereich der Feuerraumtemperatur zwischen etwa 780 und 980°C liegt.10. The method according to claim 9, characterized in that the target range of the furnace temperature is between about 780 and 980 ° C. 11. Vorrichtung zum Verbrennen von festen Brennstoffen in einem Wirbelschichtreaktor (1) mit zirkulierender Wirbel­schicht, enthaltend einen Reaktorraum (2) mit bodenseitigen Mitteln (3) zur Zuführung von Wirbelgas für die Erzeugung der Wirbelschicht, Mittel (5) zum Zuführen von festen Brennstoffen und der zirkulierenden Wirbelschicht in den Reaktorraum, Mit­tel zum Austragen von Verbrennungsprodukten aus dem Reaktor­raum entlang eines vorgegebenen Strömungsweges, wobei der Strömungsweg wenigstens eine Umlenkung enthält, Kühlflächen (8, 9; 10, 11) zum Abführen von Verbrennungswärme aus den Verbrennungsprodukten, Abscheidemittel (14) zum Abscheiden von Asche aus den Verbrennungsprodukten und Ascherückführmittel (20, 24), die mit dem Reaktorraum verbunden sind, zum Rückfüh­ren von Asche in den Reaktorraum,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein ungekühlter Reaktorraum (2), wenigstens ein vorzugs­weise vertikal durchströmter, mit Kühlflächen (8, 9; 10, 11) versehener Rauchgaskühler (6; 7) und wenigstens ein filternder Staubabscheider (14) in Strömungsrichtung der Verbrennungspro­dukte hintereinander angeordnet sind, daß dem Staubabscheider (14) wenigstens ein Speicher (16, 19) zur Zwischenspeicherung der abgeschiedenen Asche zugeordnet ist, daß Mengenstrom-Do­siermittel (30a, 30b, 33) zum Dosieren von dem wenigstens einen Speicher (16, 19) entnommener Asche mit einer Ascherück­führleitung (20, 21, 22, 23) verbunden sind, daß wenigstens eine Temperaturmeßeinrichtung (26) zur Messung der Wirbel­schichttemperatur an wenigstens einer Stelle des Reaktorraums (2) und Steuermittel (27, 40a, 40b, 41; 42, 43) zum Regeln der in den Feuerraum rückgeführten Menge der Asche in Abhängigkeit von der gemessenen Feuerraumtemperatur vorgesehen sind, wobei die Steuermittel mit der Meßeinrichtung (26) und den Mengen­strom-Dosiermitteln gekoppelt sind.
11. Device for burning solid fuels in a fluidized bed reactor (1) with a circulating fluidized bed, comprising a reactor chamber (2) with bottom-side means (3) for supplying fluidized gas for the production of the fluidized bed, means (5) for supplying solid fuels and the circulating fluidized bed in the reactor space, means for discharging combustion products from the reactor space along a predetermined flow path, the flow path including at least one deflection, cooling surfaces (8, 9; 10, 11) for removing combustion heat from the combustion products, separating means (14) for separating ash from the combustion products and ash return means (20, 24) which are connected to the reactor space, for returning ash to the reactor space,
characterized by
that an uncooled reactor chamber (2), at least one preferably vertically flowed, with cooling surfaces (8, 9; 10, 11) provided flue gas cooler (6; 7) and at least one filtering dust separator (14) are arranged one behind the other in the flow direction of the combustion products, that the Dust collector (14) at least one store (16, 19) for temporarily storing the separated ash is assigned to the mass flow metering means (30a, 30b, 33) for metering ash removed from the at least one store (16, 19) with an ash return line (20, 21, 22, 23) that at least one temperature measuring device (26) for measuring the fluidized bed temperature at at least one point in the reactor chamber (2) and control means (27, 40a, 40b, 41; 42, 43) for regulating the temperature in the combustion chamber recycled amount of ash as a function of the measured furnace temperature are provided, the control means being coupled to the measuring device (26) and the mass flow metering means.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorraum (2) mit keramischem Material ausgekleidet ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the reactor chamber (2) is lined with ceramic material. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Rauchgaskühler (6; 7) als Großwasserraum­-Rauchrohrkessel oder als Wasserrohr-Kessel ausgebildet ist.13. The apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the flue gas cooler (6; 7) is designed as a large water space smoke tube boiler or as a water tube boiler. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den ungekühlten Reaktorraum (2) ein vertikal durchströmter Rauchgaskühler (6) angeschlossen ist, der wenigstens einen U-förmigen Rauchgasumlenker hat.14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that a vertically flowed flue gas cooler (6) is connected to the uncooled reactor chamber (2), which has at least one U-shaped flue gas deflector. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reaktorraum (2) und dem Staubabscheider (14) mindestens eine Umlenkung (13; 13′; 13˝) angeordnet ist und daß aus den vorhandenen Umlenkungen weitere Asche höherer Temperatur abgezweigt und in den Reaktorraum (2) über Asche­leitungen (21, 22, 23) zurückgeführt wird.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that between the reactor chamber (2) and the dust separator (14) at least one deflection (13; 13 '; 13˝) is arranged and that further ashes of higher temperature are branched off and in from the existing deflections the reactor space (2) is returned via ash lines (21, 22, 23). 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasumlenker (13′) einen unteren Abschnitt (18) aufweist, von dem eine als Rückführleitung dienende Ascheabscheideleitung (22) für heiße Asche abzweigt.16. The device according to one of claims 13 to 15, characterized characterized in that the flue gas deflector (13 ') has a lower section (18), from which an ash separating line (22) for hot ash serving as a return line branches off. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Staubabscheider (14) eine Beschichtung aus katalytisch wirkendem Material aufweist.17. Device according to one of claims 11 to 16, characterized in that at least the dust separator (14) has a coating of catalytically active material.
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